贛州盆地梅林—茅店恐龍蛋化石產(chǎn)地分布及賦存地層特征

于成濤,凡秀君

江西省地質(zhì)調(diào)查勘查院基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查所,江西 南昌 330030

贛州位于江西南部,是江西省內(nèi)發(fā)現(xiàn)恐龍蛋化石最多的地區(qū),也是全國(guó)重要的蛋化石產(chǎn)地之一。自楊鐘健先生于20世紀(jì)60年代在贛州盆地發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了恐龍與蛋化石特征[1]后,引起了古生物界和地層學(xué)家的重視[2,3]。贛州盆地恐龍蛋化石賦存量巨大,具有分布廣、數(shù)量多、類型豐富、埋藏淺、保存完整、化石層數(shù)多、成窩性好、龍蛋共生等特點(diǎn)[4]。這些化石的發(fā)現(xiàn),對(duì)研究贛州的紅層盆地,特別是晚白堊世時(shí)期的古生態(tài)環(huán)境、恐龍家族的繁衍生息直至滅絕的過(guò)程具有重要科學(xué)意義與學(xué)術(shù)價(jià)值。發(fā)現(xiàn)了27處恐龍蛋化石產(chǎn)地,以各產(chǎn)地(點(diǎn))蛋化石原始產(chǎn)出狀態(tài)及賦存地層要素調(diào)查研究為基礎(chǔ),系統(tǒng)劃分并論證了該地區(qū)蛋化石集中產(chǎn)地分布與賦存地層特征,建立了化石地層綜合柱狀剖面,從賦存巖相分析探討了恐龍產(chǎn)卵與蛋化石埋藏環(huán)境,為研究盆地演化與古生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。

1 集中產(chǎn)地地質(zhì)背景

贛州盆地總體呈北東—南西向長(zhǎng)條形展布,南西與池江盆地呈邊幕式交錯(cuò),北東與興國(guó)盆地相連,是興國(guó)—南康斷陷盆地的一部分,盆緣兩側(cè)多為斷層接觸界線[5],面積約1 261.85 km2。盆地內(nèi)恐龍及蛋化石集中產(chǎn)出于上白堊統(tǒng)贛州群和龜峰群的陸源紅色碎屑巖地層,包含五個(gè)組級(jí)巖石地層單位,其劃分原則是自下而上粒度具有粗—細(xì)、粗—細(xì)—粗的變化特征,大體反映出沉積空間初始生成—相對(duì)穩(wěn)定—封閉結(jié)束的發(fā)展演化過(guò)程[6]。贛州盆地曾開展了小比例尺恐龍化石調(diào)查工作[7-9],但就贛縣區(qū)而言,蛋化石產(chǎn)地的專項(xiàng)調(diào)查研究程度較低,有關(guān)的論文論著極少。通過(guò)近三年的調(diào)查研究,作者在梅林—茅店一帶陸續(xù)

梅林—茅店地區(qū)位于贛州城區(qū)北東部,隸屬贛州市贛縣區(qū)。梅林—茅店恐龍蛋化石集中產(chǎn)地位于贛州盆地中東部,地處南嶺東段隆起帶之羅霄—諸廣隆起,屬華南地層區(qū)武功山—雩山地層小區(qū)。集中產(chǎn)地大致呈北東東向俯臥的 “L”形分布,長(zhǎng)約12.46 km,寬2.02～7.98 km,面積47.33 km2,為內(nèi)陸型斷陷盆地的一部分?；椎貙訛楹湎蛋舜迦号＝呛咏M、高灘組,由北向南依次出露上白堊統(tǒng)贛州群茅店組(K2m)、周田組(K2z)、龜峰群河口組(K2h)、塘邊組(K2t)、蓮荷組(K2l),以及少量第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)地層。地層走向與盆地展布方向基本一致,除局部受盆緣斷裂構(gòu)造影響外,巖層多以小角度傾向南東,巖層平緩,傾角一般在10°-20°之間(圖1)。

圖1 梅林—茅店恐龍蛋化石集中產(chǎn)地資源分布與賦存地層圖Fig.1 Distribution and occurrence strata of dinosaur egg fossils in Meilin—Maodian

茅店組僅出露于北部一角,巖性為紫紅色礫巖、砂礫巖夾砂巖、泥巖,其下與寒武系地層呈角度不整合接觸;周田組小面積出露于北部,總體為紫紅色薄層狀含鈣泥巖、含鈣粉砂巖、偶夾含礫砂巖等,其下與茅店組呈整合接觸;河口組分布在中部、東北部,總體巖性為磚紅色、紫紅色復(fù)成分礫巖、砂礫巖、含礫砂巖夾砂巖、粉砂巖,其下與周田組呈平行不整合接觸;塘邊組出露于中南部,總體為紫紅色砂巖、粉砂巖、泥巖,偶夾砂礫巖、含礫砂巖等,其下與河口組呈整合接觸;蓮荷組分布于集中產(chǎn)地之外南東側(cè),總體巖性為磚紅、紫紅色礫巖、砂礫巖夾砂巖、粉砂巖、泥巖,其下與塘邊組呈整合接觸關(guān)系、上被第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)地層不整合覆蓋;第四系地層一般發(fā)育在河谷兩側(cè)。

2 蛋化石分布及其賦存巖性層

2.1 分布與埋藏總體特征

調(diào)查發(fā)現(xiàn)的27處恐龍蛋化石產(chǎn)地,分布于梅林鎮(zhèn)上廟村、雙龍村、桃源村、紅金村,茅店鎮(zhèn)太陽(yáng)坪村、上壩村、東田村、洋塘村等地,賦存于贛州群周田組(K2z)、龜峰群河口組(K2h)、塘邊組(K2t)三個(gè)組級(jí)地層,其中,塘邊組可細(xì)分為兩段。巖石以發(fā)育鈣質(zhì)結(jié)核或條帶、透鏡狀或楔狀砂巖或礫巖、斜層理等多種沉積構(gòu)造為特征,屬(半)干旱氣候條件下封閉內(nèi)陸紅色細(xì)碎屑巖沉積,總體為河湖相沉積環(huán)境(圖1、圖2)。

圖2 梅林—茅店恐龍蛋化石賦存地層綜合柱狀圖Fig.2 Column of the occurrence stratigraphic lithology of dinosaur egg fossils in Meilin—Maodian

周田組蛋化石產(chǎn)地有5處,分布于東田村社官下、太陽(yáng)坪村太陽(yáng)石、上珠屋等地,以單枚蛋為主,少量窩狀蛋;河口組蛋化石產(chǎn)地有8處,分布于洋塘村洋塘壩、螺坑、上壩村、雙龍村河塘里等地,多為窩狀圓形蛋;塘邊組一段蛋化石產(chǎn)地有5處,分布于上廟村上俞屋、雙龍村謝屋、洋塘等地,單枚蛋與窩狀蛋均有出土,其中一處可見(jiàn)“龍蛋共生”現(xiàn)象;塘邊組二段蛋化石產(chǎn)地有9處,分布于上廟村下俞屋、紅金村紅金、梅林鎮(zhèn)桃源等地,多為窩狀長(zhǎng)形蛋。

集中產(chǎn)地恐龍蛋化石具數(shù)量多、埋藏淺、賦存層數(shù)多、分布集中的特點(diǎn)。出土形態(tài)為窩狀蛋—單個(gè)蛋—蛋體碎塊,局部并伴有恐龍骨骼化石。埋藏形式為原地—準(zhǔn)原地埋藏,屬性類型有長(zhǎng)形蛋(Elogatoolithussp.)和圓形蛋(Spheroolithussp.)二類。據(jù)前人資料,章貢區(qū)—贛縣區(qū)內(nèi)與蛋同時(shí)出土有龜鱉類化石,龍、龜、蛋化石共生于同地,數(shù)量豐富,保存完好,實(shí)為罕見(jiàn)[10]。

2.2 賦存巖性層特征

從上述集中產(chǎn)地恐龍蛋化石平面分布與賦存地層綜合柱狀巖性中不難看出,蛋化石賦存巖性層數(shù)多,分布較為集中。

周田組恐龍蛋化石賦存巖性層為本組中部的中細(xì)粒巖屑砂巖與底部、頂部的(含礫)鈣質(zhì)砂巖中。中細(xì)粒巖屑砂巖呈淺紫紅色,砂狀結(jié)構(gòu),巨厚層狀構(gòu)造,厚度1.3～1.5 m,成分以長(zhǎng)石、巖屑、石英為主;中細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖呈淺紫紅色,局部偶含細(xì)礫,厚度＞1.5 m(圖3)。其中夾有淺紫紅色中薄層狀復(fù)成分礫巖,厚度約15～30 cm。

河口組恐龍蛋化石賦存巖性層主要為本組底部的鈣質(zhì)細(xì)砂巖以及中部、頂部的含礫鈣質(zhì)(細(xì))砂巖,礦物組成以長(zhǎng)石、巖屑、石英、鈣質(zhì)為主。鈣質(zhì)細(xì)砂巖厚度＞3.5 m,淺紫紅色,細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。成分以長(zhǎng)石、巖屑、石英、鈣質(zhì)為主,中部夾一層紫紅色中層狀復(fù)成分礫巖,厚度約30～35 cm;含礫鈣質(zhì)砂巖厚度約2.2 m～4.5 m不等,磚紅色,中細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礫石含量約3%～6%,大小0.2～1.0 cm(圖4)。巖石中常見(jiàn)透鏡狀、楔狀復(fù)成分礫巖,可能為濱岸垮塌作用所形成。

圖4 河口組(GX04)窩狀蛋化石地層柱狀圖及出土照片F(xiàn)ig.4 Stratigraphic column of nest egg fossils of Hekou Formation(GX04)and unearthed photograph

塘邊組一段恐龍蛋化石巖性層處于柱狀剖面中部和頂部,其中頂部(上廟村上俞屋)發(fā)現(xiàn)恐龍骨骼化石,為龍蛋共生化石產(chǎn)地(圖5)。賦存巖性層為鈣質(zhì)細(xì)砂巖,巖石呈磚紅色、紫紅色,細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),巨厚層狀—塊狀構(gòu)造。成分以長(zhǎng)石、巖屑、石英為主,鈣質(zhì)成分較高,厚度一般為1.5～4 m之間,局部夾透鏡狀復(fù)成分礫巖;本組二段恐龍蛋化石巖性層處于柱狀剖面的中部、下部。賦存巖性層為鈣質(zhì)細(xì)砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖,巖石單層厚一般＞3 m,呈磚紅色,細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,成分以長(zhǎng)石、巖屑、石英為主,鈣質(zhì)含量普遍較高。局部夾透鏡狀復(fù)成分礫巖,最寬處約1 m左右,兩端尖滅。

圖5 塘邊組一段(GX005)恐龍及蛋化石地層柱狀圖及出土照片F(xiàn)ig.5 Stratigraphic column of dinosaur and egg fossils in the 1st member of Tangbian Formation(GX005) and unearthed photograph

3 蛋化石賦存層位與沉積環(huán)境分析

贛州盆地上白堊統(tǒng)陸相紅色碎屑巖總體呈現(xiàn)為沖洪積相—湖泊相沉積體系,其沉積環(huán)境具體可劃分為:沖積扇、分枝河道(辮狀河)、沖泛平原、湖泊等。從梅林—茅店地區(qū)集中產(chǎn)地蛋化石賦存巖性特征來(lái)看,恐龍產(chǎn)卵除與較濕熱氣候、河湖水系分布有關(guān)外,化石埋藏保存對(duì)巖性巖相具有極大的選擇性。

3.1 周田組

周田組二類基本層序(圖6)反復(fù)交替疊置,反映了干旱性氣候下封閉—半封閉內(nèi)陸湖泊之濱淺湖相沉積環(huán)境[11],而極薄層狀石膏層夾層與粉砂巖中發(fā)育的水平層理,則進(jìn)一步反映為硫酸鹽湖亞相沉積。Ⅰ類下組元發(fā)育斜層理,反映當(dāng)時(shí)沉積時(shí)水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng),自下而上沉積物粒度由粗變細(xì),說(shuō)明當(dāng)時(shí)的湖盆在不斷沉降拓展,水體逐漸加深,總體構(gòu)成退積型生長(zhǎng)層序;Ⅱ類層序上組元發(fā)育水平層理,為水動(dòng)力條件較弱、水體較平靜之慢速沉積,以加積型生長(zhǎng)層序?yàn)橹?從沉積旋回及巖性組合特征分析,相當(dāng)于湖泛期沉積。

圖6 周田組基本層序柱狀圖Fig.6 Basic sequence histogram of Zhoutian Formation

3.2 河口組

河口組在本區(qū)發(fā)育三類基本層序(圖7),為磚紅色中—巨厚層狀復(fù)成分中粗礫巖、復(fù)成分粗中礫巖、復(fù)成分中礫巖、復(fù)成分細(xì)礫巖、砂礫巖組成基本層序反復(fù)交替疊置,局部夾似層狀、透鏡狀砂礫巖、粉砂巖。底沖刷構(gòu)造、粒序?qū)永?、斜層理等原生沉積構(gòu)造發(fā)育。較粗的粗中礫巖主要反映其發(fā)育在洪沖積扇體的扇根;較細(xì)的細(xì)礫巖反映其發(fā)育在沖積扇體的扇中—扇端;而砂礫巖主要反映其發(fā)育于沖積扇體的扇頂,沖積扇體上常夾有片流而形成似層狀、透鏡狀砂礫巖、粉砂巖。因此,其形成環(huán)境應(yīng)為沖積扇近—中端相沉積環(huán)境。

圖7 河口組基本層序柱狀圖Fig.7 Basic sequence histogram of Hekou Formation

3.3 塘邊組

本組主要由三類基本層序疊覆構(gòu)成,以陸源細(xì)碎屑沉積為主,底沖刷構(gòu)造發(fā)育,局部見(jiàn)粒序?qū)永?圖8)。本組地層中砂巖及粉砂巖極為發(fā)育,細(xì)碎屑巖相比粗碎屑巖占多數(shù),尤其是鈣質(zhì)粉砂巖,一般為厚層—塊狀,常含有鈣質(zhì)結(jié)核。礫巖為薄—厚層狀,巖層有時(shí)不穩(wěn)定,變?yōu)樗茖訝罨蛲哥R狀,礫巖層中有時(shí)可見(jiàn)斜層理。從其礫石磨圓度較好,并具一定分選性,其搬運(yùn)距離已經(jīng)很遠(yuǎn),具有濱湖相的沉積特征。以上特征表明,本組沉積環(huán)境與周田組類似,總體為濱湖—淺湖相沉積。

圖8 塘邊組基本層序柱狀圖Fig.8 Basic sequence histogram of Tangbian Formation

綜上所述,蛋化石賦存地層反映了沖積扇相—湖相沉積是恐龍蛋化石重要的埋藏相;突發(fā)性洪泛、湖泛、大規(guī)模山體滑坡等災(zāi)難事件是導(dǎo)致窩狀蛋整體埋藏的主因;從埋藏區(qū)恐龍蛋化石產(chǎn)出狀態(tài)分析,該集中產(chǎn)地成窩狀態(tài)的恐龍蛋化石屬于原地埋藏,散狀分布的個(gè)體蛋具準(zhǔn)原地埋藏性質(zhì),可能經(jīng)過(guò)了短途搬運(yùn)。

4 結(jié)論

(1)以大比例尺恐龍蛋化石產(chǎn)地調(diào)查和實(shí)體化石出土為依據(jù),明確了贛縣梅林—茅店地區(qū)蛋化石以周田組、河口組、塘邊組為主要賦存地層。

(2)發(fā)現(xiàn)并標(biāo)定恐龍蛋化石產(chǎn)地27處,圈定了化石集中產(chǎn)地范圍,化石類型、埋藏形式、形態(tài)數(shù)量等特征各有差異,對(duì)揭示恐龍的繁殖和環(huán)境信息提供了實(shí)物依據(jù)。

(3)河流—湖泊相沉積是本區(qū)恐龍產(chǎn)卵環(huán)境,突發(fā)性災(zāi)難事件造成大量蛋化石原地—準(zhǔn)原地埋藏。

(4)對(duì)集中產(chǎn)地恐龍蛋化石分布、埋藏及賦存巖性沉積特征研究,表明恐龍生態(tài)繁衍行為與溫濕氣候、古地理環(huán)境的關(guān)系密切。